Investigation of Wormhole Penetration in Carbonate Rocks under High Pressure. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Sarmad_Complete_Thesis.pdf Download (10MB) | Preview

Arabic Abstract

ذوبان الصخر بالأحامض هو طريقة محاكاة تقليدية قديمة حيث يتم فيها تغيير نفاذية الطبقة القريبة من منبع البئر النفطية عن طريق حقن حامض حيث يتفاعل مع الصخر ويُحسن النفاذية. فى مكامن الصخور الكربونية، هذه العملية فعليا تُودي الى تكوين قنوات لسريات الهايدروكربونات بالقرب من منطقة البئر وهذه القنوات تعرف ب"القنوات الدودية". الهدف من هذا المشروع هو دراسة مصطلح "القناة الدودية" فى اعماق الطبقات الكربونية. وكان التركيز الأساسى هو انشاء فهم جيد لتفاعل الصخور الكربونية تحت ظروف ضغط عالى ودرجة حرارة متوسطة للمكامن ذات النفاذية المنخفضة. هناك متغيرات عدة تكون ينبغي دراستها والتى تشمل و التي تشتمل على معدل تدفق الحمض، تركيز الحمض، نوع الصخر، خواص الصخور، درجة الحرارة والضغط. كما ذكر سابقا، نُفذّت هذه الدراسة تحت ضغط عالى باستخدام صخور الكربونية ذات نفاذية منخفضة. وبالنظر في الدراسات السابقة يلاحظ أنه لم تتم تجارب تحت ضغط عالى قد أُنجزت من قبل. فى هذا المشروع، درسنا انتشار القناة الدودية عن طريق اجراء تجارب باستخدام جهازالتدفق فى العينات الصخرية قادر على محاكاة تمثيل سريان الموائع في المكامن. حيث قدمت هذه التجارب رؤى جديدة فيما يتعلق بطبيعة ثانى اكسيد الكربون فى عملية تشكل القنوات الدودية تحت ضغوط مختلفة. وقد توفرت بيانات كثيرة من تجارب غمر العينة، و تأثير الضغط، و معدل التدفق و طول العينة وتأثيرها على سرعة وقطر الثقب الدودي فى الظروف المختلفة كما تم استخدام المسح الالكتروني المقطعى، و عمل مقاطع دقيقة فى العينة و تصويرها تحت المجهر الالكترونى لدراسة طريقة تشكّل الثقب الدودى في الظروف المختلفة.

English Abstract

Matrix acidizing is a classic stimulation technique through which the permeability of a formation is altered by injecting an acid which result in dissolution of rock. In carbonate reservoirs, this process actually creates flow channels for the hydrocarbons in the near wellbore area known as “wormholes”. The objective of this project was to study the phenomenon of “wormholing” in deep carbonate formations at high pressure. The primary focus was to establish good understanding of the rock dissolution under high pressure and moderate temperature conditions for tight reservoirs. There are various parameters involved in such studies which include but not limited to the flow rate of acid, the concentration of the acid, rock type, rock properties, temperature and pressure. There have been vast studies reported in the literature; however, experiments with such high pressures have not been conducted before. In this project, we studied the propagation of wormhole by conducting experiments using new coreflooding system capable of handling high pressure and longer cores. These experiments provided new insights regarding the phase of CO2 on the process of wormholing at different pressures. On contrary to the assumptions in the modeling, CO2 was found to be at gaseous state moderate pressures, hampering the process of wormholing. With abundant data from coreflood experiments, the effect of pressure and flow rate studied. The long cores used in the experiments along with the special setup on the coreflood system helped us to establish relation between the length of the core and the dissolution. It was found that length plays an important role when the pressures are moderate. Description of wormhole speed and wormhole diameter profile at different conditions has been covered in detail. CT scans, thin section and SEM were used to understand the shape and propagation of the wormhole morphology.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Petroleum
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Petroleum Engineering
Committee Advisor:	Sultan, Dr. Abdullah
Committee Members:	Sultan, Dr. Abdullah and Doklah, Dr. Mahmoud El Awady and Mahmoud, Dr. Mohamed
Depositing User:	KHAN SARMA ZAFAR (g201002440)
Date Deposited:	04 Jul 2013 05:26
Last Modified:	01 Nov 2019 15:38
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/138952